قام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) بفحص عمل أخيه الأكبر، تلسكوب هابل الفضائي. اكتشف المرصد الرائد أن قياسات هابل لمعدل توسع الكون مثالية، مما يعزز ما يعرف بـ “جهد هابل“.
ببساطة، يقيس معدل توسع الكون، والذي يتم تحديده بواسطة خاصية تسمى ثابت هابللا تعول.
متعلق ب: الطاقة المظلمة تجبر الكون على التوسع. يمكن لهذا المرصد الجديد أن يوضح لنا كيفية القيام بذلك
ومن ناحية الملاحظات خلفية الميكروويف الكونية (CMB)، وهي بمثابة صورة صغيرة للكون يعود تاريخها إلى 379000 سنة فقط بعد ظهور الأرض. الانفجار العظيملنفترض أنه من المتوقع أن يتوسع الكون اليوم بسرعة تبلغ حوالي 67.8 كيلومترًا في الثانية لكل مليون فرسخ فلكي. وهذا يعني أن كل حجم من الفضاء يمثل مليونًا فرسخ فلكي (3.26 مليون سنة ضوئيةومن المتوقع أن يتوسع بمعدل 67.8 كيلومترًا (42.1 ميلًا) في الثانية.
هناك طريقة أخرى لقياس هذا التوسع وهي تسلق سلم المسافة الكونية، حيث تتشكل كل درجة من خلال معلم فيزيائي فلكي مختلف، مثل النجوم القيفاوية المتغيرة والنجوم من النوع Ia. المستعرات الأعظم. يمكن أن يخبرنا سطوع هذه الأجسام بمسافاتها، والتي يمكننا بعد ذلك مقارنتها بها التحول الأحمر القيم لتحديد مدى توسع الكون مع انتقال ضوءها نحونا. لكن المشكلة هي أن هذه الطريقة تعطينا قيمة مختلفة تمامًا عن ثابت هابل: حوالي 73.2 كيلومترًا (45.5 ميلًا) في الثانية لكل ميجابارسيك.
إن التناقض الواضح بين القياسين هو ما بدأ علماء الكونيات في تسميته بتوتر هابل. لا أحد يعرف سبب ذلك، لكن بعض الفرضيات تستدعي فيزياء جديدة لتفسير هذا التناقض الواضح.
أحد التفسيرات المحتملة هو وجود خطأ في القياس في الدرجة السفلية من مقياس المسافة الكونية، الذي يضم المتغيرات القيفاوية. هذه هي النجوم التي يتقلب سطوعها بطرق يمكن التنبؤ بها مع تحرك النجوم للداخل والخارج. كلما طالت فترة النبض بين لحظات السطوع الأقصى، زاد هذا السطوع الأقصى. هذه العلاقة بين الفترة واللمعان تسمح لنا بحساب مسافاتهم عن الأرض بدقة؛ فمن الممكن قياس فترة النبض لحساب الحد الأقصى للسطوع، ومن ثم، بناءً على سطوع المتغير القيفاوي الذي يظهر لنا في السماء، يمكننا تحديد مدى البعد الذي يجب أن يكون عليه ليظهر ساطعًا.
ومع ذلك، هذه ليست طريقة مضمونة.
ويستطيع تلسكوب هابل الفضائي رصد المتغيرات القيفاوية في المجرات البعيدة، ولكن كلما ابتعدت عنها، كلما أصبح من الصعب تمييزها بين جميع النجوم الأخرى المتجمعة حولها. على هذا النحو، كان هناك مخاوف من أن النجوم التي لم يتم حلها والمجاورة للمتغيرات القيفاوية في هذه المجرات البعيدة ستضيف إلى قيم السطوع الظاهري القيفاوي، مما يخلق خطأ غير مرئي ومنهجي في القياسات. يمكن أن يؤثر الغبار البينجمي أيضًا على سطوع المتغيرات القيفاوية، مما يؤدي إلى تعتيمها من وجهة نظرنا على الأرض.
لكن القياسات الجديدة التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي لخمس مجرات تستضيف أكثر من ألف متغير قيفاوي استبعدت هذا الخطأ المحتمل. رؤية JWST بالأشعة تحت الحمراء قادرة على اختراق الغبار بين النجوم، في حين أن دقتها الأكبر تسمح لها بحل المتغيرات القيفاوية بوضوح بحيث تبرز من بين الحشود. ومن قياسات تلسكوب جيمس ويب الفضائي هذه، قرر علماء الفلك بقيادة آدم ريس من جامعة جونز هوبكنز أن قياسات هابل الأصلية كانت دقيقة.
وقال ريس في بيان: “لقد غطينا الآن النطاق الكامل لما لاحظه هابل، ويمكننا أن نستبعد خطأ القياس كسبب لإجهاد هابل بثقة عالية جدًا”. إفادة.
المجرات الخمس التي رصدها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وأبعدها هي NGC 5468، التي تقع على بعد 130 مليون سنة ضوئية، استضافت أيضًا ما مجموعه ثمانية مستعرات عظمى من النوع Ia في العقود الأخيرة. هذه المستعرات الأعظم، والتي تشير إلى تدمير الأقزام البيضاء، لها منحنى لمعان قابل للقياس وتشكل الخطوة التالية على مقياس المسافات الكونية فوق القيفاويات. نظرًا لأن الدرجة السابقة ضرورية لمعايرة الدرجة التالية، فإن عمليات رصد JWST للمتغيرات القيفاوية تجعل قياسات المسافة باستخدام المستعرات الأعظم من النوع Ia – وهي ساطعة بما يكفي لرؤيتها في مجرات أبعد بكثير من المجرات القيفاوية – أكثر دقة. ويخبروننا أيضًا أن هناك تناقضًا في القياسات المختلفة لثابت هابل.
وقال ريس: “بمجرد إلغاء أخطاء القياس، فإن ما يتبقى هو الاحتمال الحقيقي والمثير بأننا قد أسيء فهم الكون”.
نتائج الفريق بطيئة في الظهور بعد أن كانت كذلك متاح على خادم الطباعة المسبقة arxiv و فوز الثرثرة في نهاية العام الماضي. ولكن الآن بعد أن تم نشرها بالكامل، ربما يمكننا أخيرًا إغلاق فصل إلقاء اللوم على هابل نفسه.
تم نشر نتائج فريق ريس في 6 فبراير رسائل من مجلة الفيزياء الفلكية.
تكتب جوخة الحارثي في AlwafaNews.com حول الأخبار والشؤون العامة، مع التركيز على تقديم معلومات دقيقة وواضحة حول أبرز الأحداث والتطورات الجارية. تهتم بتغطية موضوعات متنوعة تشمل السياسة والاقتصاد والتقنية والرياضة والثقافة، وتحرص على تقديم محتوى موثوق ومفيد يلبي اهتمامات القرّاء.